Гиролит

Редкий слоистый минерал, кристаллизующийся в сферулах.

Гиролит , NaCa ₁₆ (Si ₂₃ Al)O ₆₀ (OH) ₈ ·14H ₂ O, ^[3] — редкий силикатный минерал (основной гидрат силиката натрия и кальция: NCSH, в обозначениях химика-цементатора ), принадлежащий к классу слоистых силикатов . Гиролит также часто ассоциируется с цеолитами . Чаще всего встречается в виде сферических или радиальных образований в гидротермально измененных базальтах и ​​базальтовых туфах . ^[3] Эти образования могут быть стекловидными, тусклыми или волокнистыми на вид. ^[5]

Гиролит также известен как централазит , мерцающий цеолит или гуролит . ^[3]

Открытие и естественное возникновение

Сферические коричневые кристаллы гиролита из карьера Лонавала, Индия.

Впервые он был описан в 1851 году в местечке Сторр на острове Скай в Шотландии и назван от древнегреческого слова, обозначающего круг, guros (γῦρος), в зависимости от круглой формы, в которой он обычно встречается. ^[4]

Минералы, связанные с гиролитом, включают апофиллит , окенит и многие другие цеолиты . ^[5] Гиролит встречается в Шотландии, Ирландии; Италия, Фарерские острова, Гренландия, Индия, Япония, США, Канада и другие регионы. ^{[2] [3]}

Встречается в затвердевшем цементном тесте и бетоне.

Гиролит также упоминается как редкая фаза гидрата силиката кальция ( CSH ) в учебниках по химии цемента ^{[6] [7]} с упрощенной формулировкой: Ca ₈ (Si ₄ O ₁₀ ) ₃ (OH) ₄ · ~6 H ₂ O, что согласуется с общей формулировкой, приведенной здесь выше, но не учитывает изоморфное замещение одного атома кремния одним атомом алюминия и одним атомом натрия в его кристаллической решетке . Гиролит может образовываться при более высоких температурах в цементных растворах нефтяных скважин, содержащих измельченные гранулированные доменные шлаки ( GGBFS ), активированные щелочью . Он также может образовываться в бетоне на основе цемента CEM III, подвергающемся щелочно-кремнеземной реакции (ASR) при повышенной температуре.

Гидротермальный синтез

Гиролит может быть синтезирован в лабораторных или промышленных условиях гидротермальной реакцией в диапазоне температур 150 – 250 °С путем взаимодействия CaO и аморфного SiO ₂ , или кварца , в насыщенном паре в присутствии солей CaSO ₄ или без него. ^{[8] [9]} При температуре ниже 150 °C скорость реакции очень низкая. При температуре выше 250 °С гиролит перекристаллизовывается в тоберморит и ксонотлит размером 1,13 нм . ^[8]

Гиролит также является одной из редких фаз, обнаруженных in situ наряду с пектолитом методом дифракции синхротронных рентгеновских лучей при гидротермальном синтезе цемента. ^[10] Синтетический гиролит также имеет большую удельную поверхность и может найти промышленное применение в качестве поглотителя масла. ^[11] Шаровидные розетки гиролита напоминают шлыковит, ^{[12] [13]} новый природный кристаллический минерал CSH, охарактеризованный в 2010 году, а также горунит и родезит, другие кристаллические продукты ASR того же семейства. ^{[14] [15] [16] [17]}

Смотрите также

• Карбонатит  - магматическая порода с более чем 50% карбонатных минералов.
• Филлосиликаты  - породообразующие минералы с преимущественно силикатными анионами.Страницы с краткими описаниями целей перенаправления.
• Тахаранит  – минерал гидрат алюмосиликата кальция.
• Список минералов

Рекомендации

1. Уорр, LN (2021). «Утвержденные IMA – CNMNC минеральные символы». Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021МинМ...85..291Вт. дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
2. «Гиролит в Справочнике по минералогии» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 25 января 2022 г. Проверено 27 февраля 2016 г.
3. "Гиролит".
4. Дэйв Бартельми. «Данные о минералах гиролита».
5. «Гиролит (гидратированный гидроксид силиката кальция)» . Галереи.com. Архивировано из оригинала 22 февраля 2016 г. Проверено 27 февраля 2016 г.
6. Хьюлетт, Питер (2003). Химия цемента и бетона Ли. См. главу 14.2 «Цемент для нефтяных скважин», с. 807 . Эльзевир. ISBN 0-08-053541-0.
7. Тейлор, Гарри Ф.В. (1997). Цементная химия. См. гиролит на стр. 344 и 348 . Томас Телфорд. ISBN 0-7277-2592-0.
8. Сяучюнас, Р.; Балтакис, К. (2004). «Образование гиролита при гидротермальном синтезе в смесях CaO и аморфного SiO ₂ или кварца». Исследования цемента и бетона . 34 (11): 2029–2036. doi :10.1016/j.cemconres.2004.03.009. ISSN  0008-8846.
9. Балтакис, К.; Сяучюнас, Р. (2010). «Влияние гипсовой добавки на процесс образования гиролита». Исследования цемента и бетона . 40 (3): 376–383. doi :10.1016/j.cemconres.2009.11.004. ISSN  0008-8846.
10. Шава, С.; Хендерсон, CMB; Кларк, С.М. (2001). «Гидротермальный синтез цементных фаз: синхротрон in situ, энергодисперсионное дифракционное исследование кинетики и механизмов реакции». Исследования высокого давления . 20 (1–6): 311–324. Бибкод : 2001HPR....20..311S. дои : 10.1080/08957950108206179. ISSN  0895-7959. S2CID  98509464.
11. «Номер заявки на патент: 15/034,912. Изобретатели: Юта Цумура (Наруто-ши), Казуки Камаи (Наруто-ши), Юкинори Кониси (Наруто-ши), Кадзухико Тамагава (Наруто-ши). Порошок силиката кальция гиролитового типа. имеющие высокую нефтепоглощающую способность и большой диаметр частиц, и способ их производства». 7 ноября 2014 г.
12. Зубкова, Наталья В.; Филинчук Ярослав Евгеньевич; Пеков Игорь Владимирович; Пущаровский Дмитрий Ю; Гобечия, Елена Р. (01 августа 2010 г.). «Кристаллические структуры шлыковита и криптофиллита: сравнительная кристаллохимия слоистых минералов семейства горунита». Европейский журнал минералогии . 22 (4): 547–555. Бибкод : 2010EJМин..22..547Z. дои : 10.1127/0935-1221/2010/0022-2041. ISSN  0935-1221 . Проверено 29 апреля 2020 г.
13. Пеков, ИВ; Зубкова Н.В.; Филинчук, Я. Э.; Чуканов, Н.В.; Задов А.Е.; Пущаровский Д. Ю.; Гобечия, ЕР (01 декабря 2010 г.). «Шлыковит KCa[Si ₄ O ₉ (OH)] · 3 H ₂ O и криптофиллит K ₂ Ca[Si ₄ O ₁₀ ] · 5 H ₂ O, новые виды минералов Хибинского щелочного плутона, Кольский полуостров, Россия». Геология рудных месторождений . 52 (8): 767–777. Бибкод : 2010GeoOD..52..767P. дои : 10.1134/S1075701510080088. ISSN  1555-6476. S2CID  129570863.
14. Де Секелер, Л. (1 мая 1991). «Определение наиболее распространенного кристаллического продукта реакции щелочи и кремнезема». Материалы и конструкции . 24 (3): 169–171. дои : 10.1007/BF02472981. ISSN  1871-6873. S2CID  137653659.
15. Дэн, Р.; Аракчеева А.; Шауб, доктор философии; Паттисон, П.; Шапюи, Г.; Гролимунд, Д.; Виланд, Э.; Лиманн, А. (01 января 2016 г.). «Применение микрорентгеновской дифракции для исследования продуктов реакции, образующихся в результате реакции щелочи с кремнеземом в бетонных конструкциях». Исследования цемента и бетона . 79 : 49–56. doi : 10.1016/j.cemconres.2015.07.012 . ISSN  0008-8846.
16. Ши, Чжэньго; Лиманн, Андреас; Рентч, Дэниел; Лотенбах, Барбара (01 мая 2020 г.). «Синтез продукта щелочно-кремнеземной реакции, структурно идентичного продукту, образующемуся в полевом бетоне». Материалы и дизайн . 190 : 108562. doi : 10.1016/j.matdes.2020.108562 . HDL : 11250/3015094 . ISSN  0264-1275.
17. Гэн, Гоцин; Ши, Чжэньго; Лиманн, Андреас; Борка, Камелия; Хутвелкер, Томас; Глазырин Константин; Пеков Игорь Владимирович; Чураков Сергей; Лотенбах, Барбара; Дэн, Райнер; Виланд, Эрих (01 марта 2020 г.). «Атомистическая структура продуктов щелочно-кремнеземной реакции, уточненная по данным рентгеновской дифракции и микрорентгеновского поглощения». Исследования цемента и бетона . 129 : 105958. doi : 10.1016/j.cemconres.2019.105958. ISSN  0008-8846. S2CID  212942959 . Проверено 29 апреля 2020 г.

дальнейшее чтение

• Андерсон Томас (1851 г.) Описание и анализ гиролита, нового вида минерала . В: Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и журнал науки , Vol. 1, 111–113. (PDF 239,5 КБ)
• Маккей, Алабама; Тейлор, HFW (март 1953 г.). «Гиролит». Минералогический журнал и журнал Минералогического общества . 30 (220): 80–92. Бибкод : 1953МинМ...30...80М. дои : 10.1180/минмаг.1953.030.220.10. ISSN  0369-0148.
• Флейшер М. (1959) Новые названия минералов . В: Американский минералог , Vol. 44, 464–470 (PDF 444 КБ; стр. 7: Централлазит = Гиролит).